[發明專利]三相電子式電能表電能計量裝置及計量方法

無效

• 申請號: 200710071548.5
• 申請日: 2007-10-08
• 公開（公告）號: CN101387662A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 趙振東;周震宇;梁源;陳賢興
• 申請（專利權）人: 杭州利爾達科技有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10;G01R19/255;G01R21/133;G01R23/02
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司
• 代理人: 翟中平

技術領域

本發明涉及一種采用三相電子式電能表電能計量裝置及計量方法，屬電子式電能表制造領域。

背景技術

在城鄉電網改造的工程中，受巨大的電能表市場需求，大的電子廠商看到了這個機遇，推出了自己的電能計量方案，并結合這些方案推出相應的電能計量芯片或微控制器芯片，其每相電流的采樣只有一路輸入三相電能計量芯片或微控制器內部的ADC模塊，見附圖7。其不足之處：該專用的電能計量芯片，或高精度的ADC(14BIT以上)，由于成本高，造成電能表制造成本居高不下，沒有競爭力，不為市場所采納。

發明內容

設計目的：避免背景技術中的不足之處，設計一種ADC精度在12bit或10bit范圍內，即可實現0.5級精度的三相電能計量或1級精度的三相電能計量的三相電子式電能表電能計量裝置。

設計方案：為了實現上述設計目的。本發明在電能計量裝置的設計上，每相電流信號通過兩路不同放大倍數的電路，同時輸入微控制器的ADC輸入口，這樣把電流分為兩個不同的范圍段。當電流處于不同的段時，通過微控制器內部的軟件來判斷，采用相應的那一路的電流采樣數據來進行計量。

技術方案1：三相電子式電能表電能計量裝置，它包括三相電接口，與三相電接口相匹配的電壓分壓電路和電流互感器，三相電電壓分壓電路的每相電壓信號輸入微控制器的ADC輸入口，三相電電流互感器的每相電流信號通過兩路不同放大倍數的電路，同時輸入微控制器的ADC輸入口。

技術方案2：三相電子式電能表電能計量方法，當A相電流在小電流范圍內時，IA-LOW的信號在ADC的輸入范圍內，IA-HIGH的信號也在ADC的輸入范圍內；當A相電流在大電流范圍內時，IA-LOW的信號超出了ADC的輸入范圍，但此時IA-HIGH的信號在ADC的輸入范圍內；同理，其它二相電流也是這樣。

本發明與背景技術相比，一是采用12bit的ADC可實現0.5級精度的三相電能計量，采用10bit的ADC可實現1級精度的三相電能計量；二是制造成本大幅度地降低，得以工業再現和普及。

附圖說明

圖1是三相電子式電能表電能計量裝置的結構方框示意圖。

圖2是三相電子式電能表電能計量裝置電流通路的電路示意圖。

圖3是三相電子式電能表電能計量裝置電壓通路的電路示意圖。

圖4是圖2和圖3中電流通路、電壓通路與主芯片的連接示意圖。

圖5是三相電子式電能表電能計量裝置的主程序示意圖。

圖6是三相電子式電能表電能計量裝置的中斷程序示意圖。

圖7是背景技術的結構方框示意圖。

具體實施方式

實施例1：參照附圖1～3。三相電子式電能表電能計量裝置，它包括三相電接口，與三相電接口相匹配的電壓分壓電路和電流互感器，三相電電壓分壓電路的每相電壓信號輸入微控制器的ADC輸入口，三相電電流互感器的每相電流信號通過兩路不同放大倍數的電路，同時輸入微控制器的ADC輸入口。所述的微控制器采用MSP430----16位RISC結構的單片機。每相電流通過電流互感器之后，在電阻R上產生電壓信號，電壓信號通過第一級運放放大，運放的輸出接入ADC的一個AD輸入口，同時第一級運放的輸出作為第二級運放的輸入，經過第二級運放放大后，輸入ADC的另一個AD輸入口，這樣，每相電流信號經過兩路不同放大倍數的電路，同時輸入到ADC的輸入口。每相電壓通過電阻鏈分壓，取樣電阻，抬升電壓通過電阻鏈疊加在取樣信號上，然后通過電阻輸入ADC輸入口。

實施例2：參照附圖4～6。三相電子式電能表電能計量方法，當A相電流在小電流范圍內時，IA-LOW的信號在ADC的輸入范圍內，IA-HIGH的信號也在ADC的輸入范圍內。當A相電流在大電流范圍內時，IA-LOW的信號超出了ADC的輸入范圍，但此時IA-HIGH的信號在ADC的輸入范圍內；同理，其它二相電流也是這樣。

結合上述實施例，對本發明作進一步地詳細說明。

當A相電流在小電流范圍內時，IA-LOW的信號在ADC12的輸入范圍內，IA-HIGH的信號也在ADC12的輸入范圍內。當A相電流在大電流范圍內時，IA-LOW的信號超出了ADC12的輸入范圍，但此時IA-HIGH的信號在ADC12的輸入范圍內。同理，其他相也是這樣。